低镁诱发急性海马切片高兴奋性的多电极记录

目的 多电极记录技术在脑片研究的应用已经远远超过了10年,然而该技术却没有广泛地用于癫痫领域的研究。用经典的致痫剂低镁人工脑脊液灌流大鼠急性海马切片,诱导产生癫痫样电活动并用多电极记录技术对其放电特征及内部传导方式进行分析。 方法 用多电极阵列持续记录灌流低镁人工脑脊液后海马各区域的放电情况,并比较切断CA3与CA1区域间的Schaffer氏纤维后各区的放电情况。 结果 在急性海马切片上诱导出自发、同步、癫痫样电活动;CA3区神经元簇发放电持续时间及簇发放电内动作电位的个数与CA1及DG区相比有显著的统计学差异;剪断CA3与CA1间的Schaffer氏纤维后,CA1区的电活动消失,CA3区仍有同步放电,且其自发同步放电的频率与对照组相比无显着改变,但其簇发放电持续时间及簇发放电内动作电位的个数明显降低（P<0.05）。 结论 成功地在多电极上记录到急性海马切片自发、同步、癫痫样电活动;其中CA3区神经元兴奋性最高;在低镁灌流下自发癫痫样电活动起源于CA3区,在剪断Schaffer氏侧支后CA3区神经元群体同步放电的频率的频率没有显着变化。     

神经肽Y对海马神经元“癫痫样”动作电位的影响

目的探讨神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)对海马神经元"癫痫样"动作电位的影响。方法用无镁细胞外液处理原代培养12 d的海马神经元3 h,诱导海马神经元癫痫样放电,建立海马神经元癫痫样放电模型;用全细胞膜片钳电流钳模式检测神经元动作电位,分别给予0.1μmol/L和1μmol/L NPY各1μL,给药时间10 s,观察其对神经元动作电位频率及波幅的影响。结果无镁细胞外液处理神经元3 h,可以形成稳定的海马神经元癫痫样放电模型,频率16～23 Hz,波幅75～96 mV。模型组神经元动作电位频率为(18.00±2.32)Hz,而0.1μmol/L和1μmol/L NPY组分别为(4.75±1.04)Hz和(1.50±0.75)Hz。与模型组相比较,两种浓度NPY组均降低了动作电位发放的频率(P<0.05)。模型组神经元动作电位波幅为(82.25±5.17)mV,而0.1μmol/L和1μmol/L NPY组分别为(49.75±2.49)mV和(40.00±2.20)mV。与模型组相比较,两种浓度NPY组均降低了动作电位发放的波幅(P<0.05)。两种浓度NPY之间相比较,也有统计学差异(P<0.05)。1μmol/LNPY明显抑制了动作电位发放的频率和波幅。结论 NPY能够抑制无镁细胞外液诱发的神经元癫痫样电活动,为应用NPY抑制癫痫发作提供了细胞电生理学证据。     

应用脑片红外可视膜片钳技术观察大鼠海马神经元癫痫样放电

目的 应用脑片红外可视膜片钳技术观察大鼠海马神经元癫痫样放电。方法 应用红外微分干涉相差技术和膜片钳技术实时观察40只SD大鼠脑片海马CA1锥体神经元形态（与生物素染色对照）,记录全细胞电流;通过青霉素、藜芦碱、无钙人工脑脊液、无镁人工脑脊液、甲基四乙胺等不同致痫药物胞外灌流,观察其诱发的癫痫活动。结果 红外可视条件下,海马CA1锥体神经元的胞体和树突清晰可见,与生物素染色的细胞形态一致。青霉素、藜芦碱、无钙人工脑脊液、无镁人工脑脊液、甲基四乙胺胞外灌流均可诱发大鼠海马CA1锥体神经元产生癫痫样活动。结论 红外可视膜片钳技术可实时观察神经元形态,有效提高其封接成功率,同时可实时观察不同药物诱发的神经元癫痫样活动。     

电刺激海马CA1区诱导癫痫样电活动的跨半球扩布

目的急性强直电刺激海马CA1区诱导癫痫样电活动跨大脑半球扩布的特征及其发生机制。方法强直电刺激(60Hz,2s,0.4~0.6mA)大鼠右后背HPCCA1基树突区,每隔10min刺激一次,施加10个刺激串。结果(1)双侧CA1区出现原发性单位后放电(同侧36.7%,对侧25.7%);(2)调制双侧CA1区神经元出现爆发式放电(同侧23.3%,对侧8.6%);(3)诱导双侧CA1区深部电图出现原发性网络后放电。结论电刺激诱导的CA1神经元的癫痫相关性电活动与海马癫痫的发生密切相关,可能是海马癫痫跨半球癫痫网络形成的重要机制之一。     

三羟异黄酮对大鼠海马CA1区神经元自发放电的影响

目的研究三羟异黄酮（genistein，GST）对静息状态下的海马脑片神经元活动的影响。方法应用细胞外记录单位放电技术。结果（1）在48个CA1区神经元放电单位给予GST（10，50，100μmol／L）2min，有46个放电单位（95．83％）放电频率明显降低，且呈剂量依赖性；（2）在9个CA1区神经元放电单位上，GST（50μmol／L）的抑制效应可被G蛋白激活的内向整流型钾通道（Gprotein—coupled inwardly rectifying K^＋channels，GIRK）阻断剂（tetraethylammonium，TEA）1mmol／L完全阻断；（3）10个放电单位灌流一氧化氮合酶抑制剂（N^G-nitro—L—arginine methyl ester，L—NAME）50μmol／L，有9个单位（90．0％）放电明显增加，在此基础上灌流GST（50μmol／L）2min，放电被抑制；（4）预先用0．2mmol／L的L—glutamate（L—Glu）灌流海马脑片，11个放电单位放电频率明显增加，表现为癫痫样放电，在此基础上灌流GST（50μmol／L）2min，其癫痫样放电被抑制。结论GST可抑制海马神经元自发放电，并可抑制由L—NAME和L—glutamate诱发的神经元放电。提示GST对中枢神经元通过降低其活动而具有一定程度的保护作用，这种作用与钾电流有关，似与其激动GIRK促进K^＋外流引起细胞膜超极化以及NO产生增加有关。     

多电极记录阵列:在脑片上研究癫痫的新工具

目的 探讨多电极记录应用于癫痫研究的可行性,以及观察多电极应用于癫痫研究的优势.方法 通过多电极记录系统对由低镁高钾诱导的海马切片的癫痫模型进行记录,运用MATLAB进行数据分析.结果 成功建立了低镁高钾诱导的海马切片的癫痫模型,并运用多电极记录到了有效信号.观察到了此癫痫模型的区域特异性及时空表达特异性；初步研究了不同浓度的卡马西平(10 μM,30 μM,100 μM)对此模型的药理学作用,发现10 μM基本不起作用,30 μM能够一定程度上抑制癫痫样放电,100 μM基本上完全抑制了海马切片的癫痫样放电.结论 成功建立了多电极研究癫痫的脑片模型,观察到了多电极记录运用于癫痫研究及药物研究的优势.     

神经肽Y对海马神经元兴奋性突触活动的影响

目的观察神经肽Y(NPY)对体外培养海马神经元兴奋性突触活动的影响。方法 Wistar大鼠海马神经元体外原代培养,无镁细胞外液处理3h,建立稳定的海马神经元癫痫样放电模型,应用全细胞膜片钳记录技术,观察不同浓度NPY对海马神经元自发兴奋性突触后电流(sEPSCs)的影响。结果 (1)体外培养12d的海马神经元轮廓清晰,折光性良好,彼此间广泛突触联系形成,适于神经元电生理试验。(2)癫痫组神经元sEPSCs发放频率(28.826±1.254HZ)高于对照组(1.296±0.241HZ),差异有统计学意义(P<0.05)。0.1μmol NPY组sEPSCs的频率为0.895±0.146HZ;1μmol NPY组频率为0.461±0.394HZ,与癫痫组(28.826±1.254HZ)相比,均有明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。0.1μmol NPY组的频率降低的程度小于1μmol NPY组神经元,差异有统计学意义(P<0.05)。sEPSCs幅度各组相比无明显差异(P>0.05)。结论 NPY能够抑制癫痫神经元sEPSCs的频率,而不影响幅度,这为NPY基因治疗癫痫提供了电生理学证据。     

体外癫(癎)微环境下神经干细胞发育的初步研究

目的 探讨神经干细胞在癫痫微环境下能否发育为“癫痫神经元”。方法“无镁”外液处理神经元建立“癫痫神经元”模型。将绿色荧光蛋白标记的神经干细胞分别与正常海马神经元、“癫痫神经元”共培养，应用膜片钳记录干细胞的突触后电位，利用免疫荧光检测干细胞突触素抗体染色情况。将神经干细胞分化神经元放入“无镁”外液，应用膜片钳记录其突触后电位。结果 在“无镁”细胞外液处理3h后恢复正常细胞外液培养14d，神经元仍存在自发的“癫痫样放电”。干细胞与“癫痫神经元”共培养时，免疫荧光结果示80％干细胞突触素染色阳性，膜片钳记录到干细胞12次／5min兴奋性突触后电位。在“无镁”外液中，60％干细胞分化神经元出现14次／5min时程约10s的兴奋性突触后电位，未记录到“癫痫样放电”。结论 干细胞能够与周围神经元形成功能性突触；干细胞在癫痫微环境下转变成“癫痫神经元”的可能性极小。     

耐药性颞叶内侧癫痫发作前期海马脑电特征分析

目的 观察耐药性颞叶内侧癫痫患者发作前期海马电极脑电活动特点,为判断和切除癫痫病灶提供神经电生理学依据.方法 对16例非侵入性手段难以明确病灶的耐药性颞叶内侧癫痫患者进行双侧海马电极监测,患者停用抗癫痫药在非麻醉状态下监测48～72 h,分析癫痫发作前期海马电极脑电图资料,探讨耐药性颞叶内侧癫痫发作前期海马电极脑电活动特点.结果 16例发作间期记录到背景活动基础上出现局限于某几个电极点的阵发性高幅慢波1例、发作性快波节律1例、棘波或棘尖慢复合波14例,视为异常脑电活动;经过48～ 72 h监测,10例监测到33次临床癫痫发作,发作起始期海马电极均可记录到清晰可辨的癫痫样脑电波形.结论 颞叶内侧癫痫临床发作起始期海马电极癫痫样放电清晰可辨,部位局限,易于确定癫痫性活动起源部位.对于非侵入性手段难以判断癫痫样放电起源的颞叶内侧癫痫可采用脑立体定向技术植入海马深部电极进行脑电监测.     

帕金森病患者苍白球神经元电生理活动的特点

目的探讨原发性帕金森病的症状与苍白球内侧部神经元电活动的关系.方法22例实施立体定向苍白球切开术治疗原发性PD患者,术中应用微电极记录和肌电记录技术,对内苍白球神经元细胞外电信号和对侧肢体肌电活动进行记录.数据分析包括放电频率,幅度,间期及时程;t检验用来比较GPie和GPii神经元电活动特点.结果在22个针道记录到的428个苍白球神经元簇中,有149个(34%)GPie神经元簇,288个(66%)GPie神经元簇.GPie神经元紧张型自发放电的平均频率是36±16.3Hz;而GPii神经元紧张型自发放电的平均频率是101±34Hz,两组神经元紧张性放电频率的比较显示明显的差异(t检验,P＜0.005).另外,苍白球边界细胞放电频率平均为11±3.7Hz.结论苍白球内侧部(GPii)神经元紧张性活动的过度活跃,与原发性PD症状的发生和病理生理过程相关.     

ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠海马CA1区痛反应电活动的影响

目的研究ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠海马CA1区痛兴奋神经元(pain-excitation neurons,PEN)和痛抑制神经元(pain-inhibitationneurons,PIN)电活动的影响,进一步探讨ACh对正常和吗啡成瘾状态下CA1区痛觉调制的作用及机制。方法电刺激坐骨神经作为伤害性电刺激,在细胞外用玻璃微电极记录CA1区PEN和PIN的放电,观察ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠CA1区PEN和PIN电活动的影响。结果伤害性刺激能够增强PEN的电活动,而减弱PIN的电活动。正常大鼠中,ACh使PEN的痛诱发放电频率降低,PIN的放电频率增加;ACh的作用在注射后4 min达到峰值。吗啡成瘾大鼠中,ACh同样也抑制了PEN的电活动,兴奋PIN的电活动,但是作用的高峰出现在注射后6min。胆碱能受体拮抗剂阿托品可阻断ACh的作用。结论海马CA1区内的胆碱能神经元和毒蕈碱受体参与了伤害性信息的处理,并且起到了镇痛作用。吗啡成瘾可以降低CA1区痛反应神经元对伤害性刺激的敏感性。     

杏仁核注射KA诱导的边缘叶发作致海马神经元凋亡及黄芩苷干预研究

目的:建立杏仁核注射红藻氨酸(kainic acid,KA)诱导的大鼠边缘叶发作模型,检测特异性脑电活动和脑血流与海马神经元凋亡的关系,以及黄芩苷对神经元损伤的保护作用.方法:采用脑立体定位注射技术,杏仁核注射KA诱导癫痫发作,以深部电极持续记录脑电和激光多普勒血流测定仪记录局部脑血流(regional cerebral blood flow,r-CBF),发作1h后静脉注射30 mg/kg安定终止发作,TUNEL染色观察应用黄芩苷和非用药组海马神经元的变化.结果:药物注射15～20 min后动物均有癫痫发作,脑电图有高频高波伏丛集棘波,发作终止8 h时,同侧海马CA3区出现TUNEL染色阳性细胞,24 h达高峰,72 h下降.黄芩苷治疗后TUNEL染色阳性细胞数明显减少.发作前后r-CBF无明显变化.高频高波伏丛集棘波时程越长,CA3区TUNEL染色阳性细胞越多.结论:癫痫发作导致选择性海马CA3区神经元凋亡,可能与特异性脑电活动有关,但与脑缺血无关.黄芩苷对癫痫发作导致的脑损伤有保护作用.     

帕金森病大鼠苍白球神经元簇发放电及峰峰间期序列的研究

目的 观察帕金森病大鼠模型苍白球神经元的电活动.方法 30只大鼠注射6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine, 6-OHDA)建立PD模型,并通过跑步机测试、注射阿朴吗啡诱发旋转和免疫组化检测黑质对模型进行评价;10只大鼠注射含0.2%抗坏血酸的人工脑脊液建立对照组.在立体定向仪引导下记录大鼠在PD病理及正常生理状态下GP神经元的自发放电活动.结果 模型组大鼠中有13只行为学及病理学检测结果符合PD模型标准.电生理记录显示对照组大鼠GP神经元放电频率为(6.04±2.12)Hz,模型组大鼠GP神经元放电频率为(21.10±3.21)Hz(P=0.001).模型组GP神经元簇发放电模式的比例术后4周为59%,术后8周为61%,而对照组GP神经元簇发放电模式的比例在术后4周和8周均为11%.模型组大鼠神经元放电的峰峰间期散点图在100ms以下有一分布密集条带.结论 PD模型大鼠GP神经元较生理状态下放电频率明显增加,簇状放电模式比例增大,ISI序列发生明显变化.     

杏仁核注射KA诱导的边缘叶发作致海马神经元凋亡及黄芩苷干预研究

目的：建立杏仁核注射红藻氨酸(kainic acid，KA)诱导的大鼠边缘叶发作模型，检测特异性脑电活动和脑血流与海马神经元凋亡的关系，以及黄芩苷对神经元损伤的保护作用。方法：采用脑立体定位注射技术，杏仁核注射KA诱导癫痫发作，以深部电极持续记录脑电和激光多普勒血流测定仪记录局部脑血流(regional cerebral blood flow，r—CBF)，发作1h后静脉注射30mg／kg安定终止发作，TUNEL染色观察应用黄芩苷和非用药组海马神经元的变化。结果：药物注射15—20min后动物均有癫痫发作，脑电图有高频高波伏丛集棘波，发作终止8h时，同侧海马CA3区出现TUNEL染色阳性细胞，24h达高峰，72h下降。黄芩苷治疗后TUNEL染色阳性细胞数明显减少。发作前后r—CBF无明显变化。高频高波伏丛集棘波时程越长，CA3区TUNEL染色阳性细胞越多。结论：癫痫发作导致选择性海马CA3区神经元凋亡，可能与特异性脑电活动有关，但与脑缺血无关。黄芩苷对癫痫发作导致的脑损伤有保护作用。     

ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠海马CA1区痛反应电活动的影响

目的 研究ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠海马CA1区痛兴奋神经元(pain-excitation neurons,PEN)和痛抑制神经元(pain-inhibitation neurons,PIN)电活动的影响,进一步探讨ACh对正常和吗啡成瘾状态下CA1区痛觉调制的作用及机制.方法 电刺激坐骨神经作为伤害性电刺激,在细胞外用玻璃微电极记录CA1区PEN和PIN的放电,观察ACh对正常大鼠和吗啡成瘾大鼠CA1区PEN和PIN电活动的影响.结果 伤害性刺激能够增强PEN的电活动,而减弱PIN的电活动.正常大鼠中,ACh使PEN的痛诱发放电频率降低,PIN的放电频率增加;ACh的作用在注射后4 min达到峰值.吗啡成瘾大鼠中,ACh同样也抑制了PEN的电活动,兴奋PIN的电活动,但是作用的高峰出现在注射后6min.胆碱能受体拮抗剂阿托品可阻断ACh的作用.结论 海马CA1区内的胆碱能神经元和毒蕈碱受体参与了伤害性信息的处理,并且起到了镇痛作用.吗啡成瘾可以降低CA1区痛反应神经元对伤害性刺激的敏感性.     

银杏内酯B对大鼠下丘脑室旁核神经元自发放电的影响

目的研究银杏内酯B（GinkgolideB，BN52021）对静息状态下的下丘脑脑片室旁核神经元自发放电活动的影响。方法应用细胞外记录单位放电技术。结果（1）在27个下丘脑室旁核神经元放电单位给予银杏内酯B（0．1，1，10μmol／L）2分钟，有26个放电单位（96．30％）放电频率明显降低，且呈剂量依赖性；（2）预先用0．2mmol／L的L—glutamate（L-Glu）灌流下丘脑脑片，8个放电单位放电频率明显增加，表现为癫痫样放电，在此基础上灌流银杏内酯B（1μmol／L）2分钟，其癫痫样放电全部被抑制；（3）预先用L型钙通道开放剂BayK8644灌流8个下丘脑脑片，8个放电单位（100％）全部放电增加，在此基础上灌流银杏内酯B（1μmol／L）2分钟，8个放电单位（100％1放电频率明显减低（4）在8个下丘脑室旁核神经元放电单位上，银杏内酯B（1μmol／L）的抑制效应可被广泛钾通道阻断剂（tetraethylammonium，TEA）1mmol／L完全阻断。结论银杏内酯B（GinkgolideB，BN520211可抑制下丘脑室旁核神经元自发放电，并可抑制由L—glutamate诱发的神经元放电。提示银杏内酯B对心血管中枢神经元通过降低其活动而具有一定程度的保护作用，这种作用可能与银杏内酯B抑制L型钙通道有关，而且可能与延迟整流型钾通道（delayed rectifier potassium channel，KDR）有关。     

银杏内酯B对大鼠下丘脑室旁核神经元自发放电的影响

目的 研究银杏内酯B(GinkgolideB,BN52021)对静息状态下的下丘脑脑片室旁核神经元自发放电活动的影响.方法 应用细胞外记录单位放电技术.结果 (1)在27个下丘脑室旁核神经元放电单位给予银杏内酯B(0.1,1,10μmol/L)2分钟,有26个放电单位(96.30%)放电频率明显降低,且呈剂量依赖性;(2)预先用0.2 mmol/L的L-glutamate(L-Glu)灌流下丘脑脑片,8个放电单位放电频率明显增加,表现为癫痫样放电,在此基础上灌流银杏内酯B(1 μmol/L)2分钟,其癫痫样放电全部被抑制;(3)预先用L型钙通道开放剂BayK 8644灌流8个下丘脑脑片,8个放电单位(100%)全部放电增加,在此基础上灌流银杏内酯B(1μmol/L)2分钟,8个放电单位(100%)放电频率明显减低(4)在8个下丘脑室旁核神经元放电单位上,银杏内酯B(1 μmol/L)的抑制效应可被广泛钾通道阻断剂(tetraethylammonium,TEA)1 mmol/L完全阻断.结论 银杏内酯B(GinkgolideB,BN52021)可抑制下丘脑室旁核神经元自发放电,并可抑制由L-glutamate诱发的神经元放电.提示银杏内酯B对心血管中枢神经元通过降低其活动而具有一定程度的保护作用,这种作用可能与银杏内酯B抑制L型钙通道有关,而且可能与延迟整流型钾通道(delayedrectifier potassium channel,K<,DR>)有关.     

帕金森病大鼠苍白球神经元放电模式的分析

目的 探讨帕金森病(Parkinson's disease,PD)大鼠苍白球(globus pallidus,GP)神经元的放电模式,为研究帕金森病的病理生理过程提供实验依据.方法 大鼠30只,应用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)建立PD大鼠模型(模型组),多种方法对模型进行评价.在立体定向仪引导下记录PD模型组及正常生理状态下大鼠(对照组,10只)GP神经元放电活动,并对其放电模式进行分析.结果 模型组大鼠中有13只行为学及病理学检测结果符合PD模型标准.电生理记录显示对照组大鼠GP神经元放电频率为6±2Hz,模型组大鼠GP神经元放电频率为21±3Hz,模型组大鼠的放电频率显著高于对照组(P＜0.05).对照组共记录到四种形式的放电模式,模型组记录到三种.对照组GP神经元簇发放电模式的比例为11%,而模型组GP神经元簇发放电模式的比例术后四周为59%,术后八周为61%,两者比较具有统计学意义(P＜0.05).结论 PD模型大鼠GP神经元较生理状态下放电频率明显增加,其放电模式也有明显变化,簇状放电模式比例增大.这可能在帕金森病的病理生理变化中具有重要作用.     

扭转痉挛患者基底节的电生理研究

目的 观察扭转痉挛患者基底节神经元的电活动特点。方法 在对6例扭转痉挛患者行微电极导向脑内核团毁损术治疗的同时,利用微电极记录技术分别对4例患者的内苍白球、2例患者的丘脑底核神经元电活动进行了记录和分析。结果 内苍白球神经元主要表现为高度不规律的持续低频群发放电,间有暂歇,其平均自发放电频率为(26.4±13.9)Hz,电活性较低。丘脑底核神经元主要表现为不规律的发放,其平均自发放电频率为(49.1±9.2)Hz,电活性较高。结论 扭转痉挛患者基底节存在功能异常。     

实验性癫痫大鼠颞叶及海马损害的病理学观察

目的　观察癫痫持续不同时间脑组织学损害特点。方法　Wistar大鼠 80只 ,以 1 0 %Pilocarpine 350mg/kg腹腔注射 ,诱发强直 痉挛全面大发作持续状态 ,脑标本制成 30 μm层厚的横轴位切片 ,HE染色 ,光镜下观察癫痫持续 5min至 60h颞叶、海马组织学改变 ,并对海马CA1 区和CA3 区神经元丢失做了定量计数。结果　癫痫持续 (SE) 5～ 30min,颞叶、海马区以神经元变性为主 ;SE 30min～ 3h,轻度神经元坏死、丢失及胶质增生 ;癫痫持续 3h～ 6h后 ,可见颞叶、海马区严重神经元脱失、胶质增生 (即近中颞叶硬化 ,MTS)和脑水肿 ;CA1 区和CA3 区神经元丢失与发作持续时间相关。结论　①随着癫痫持续时间延长 ,神经元损伤加重。②大鼠癫痫持续 3h以上 ,可形成MTS。③大鼠对pilocarpine诱导的持续性癫痫的神经元损伤的易感区依次为CA1 >CA3>齿状回 >CA2 >颞叶